• 제목/요약/키워드: 복소탄성계수

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점탄성 재료의 복소수 동특성 측정방법 (Measurement Method of Complex Dynamic Viscoelastic Material Properties)

  • 이인원;안남현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권5호
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    • pp.489-495
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    • 2009
  • A novel technique to measuret of viscoelastic properties of polymers is proposed to investigate complex Poisson's ratio as a function of frequency. The forced vibration responses for the samples under the normal and the shear deformation are to be measured with varying load masses. The measured data were used to obtain the viscoelastic properties of the material based on an accurate 2D numerical deformation model of the sample. The 2D model enabled us to exclude data correction by the empirical form factor used in 1D model. Comprehensive measurements of viscoelastic properties of two slightly varied silicone RTV rubber ($Silastic^{(R)}$ S2) compositions were performed. Standard composition (90% PDMS polymer + 10% catalyst) and modified composition (92.5% polymer + 7.5% catalyst) were tested in temperature range from $30^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$. Shear modulus, modulus of elasticity, loss factor, and both the real and the imaginary parts of the Poisson's ratio were determined for frequencies from 50 to 400Hz in the linear deformation regime (at relative deformations $10^{-4}{\sim}10^{-3}$).

KTX 제동디스크-패드의 상호작용에 의한 불안정 진동모드 해석 (Analysis of Unstable Vibration Modes due to KTX Brake Disc/Pad Interaction)

  • 구병춘
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.253-261
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    • 2013
  • KTX 열차가 정거장에서 정차 시 측정한 제동 스퀼소음은 저주파에서부터 18,000Hz의 고주파 영역에 걸쳐 관찰되었다. 제동 스퀼소음이 제동디스크/패드의 상호작용에 의한 불안정 진동모드에 의해 발생한다는 가정 하에 유한요소법을 적용하여 하나의 제동디스크와 4개의 제동패드로 구성된 제동 유니트에 대해 유한요소 모델링을 하고 마찰계수, 마찰면에 작용하는 압력, 마찰재와 백플레이트의 탄성계수 등 여러 파라미터의 특성값을 변경해 가면서 제동 유니트의 불안정 진동모드에 미치는 영향을 해석하고 각 파라미터의 영향을 분석하였다. 해석결과에 의하면 불안정 진동모드는 이러한 변수들과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다.

유한요소 변위값을 이용한 인장하중 판재 균열선단 주위의 응력분포 해석 (Stress Distribution in the Vicinity of a Crack Tip in a Plate under Tensile Load Using Displacement Data of Finite Element Method)

  • 백태현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.84-91
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    • 2008
  • Due to the complexity of the engineering problems, it is difficult to obtain directly the stress field around the crack tip by theoretical derivation. In the paper, the hybrid method is employed to calculate full-field stress around the crack tip in uni-axially leaded finite width tensile plate, using the displacement data of given points calculated by finite element method as input data. The method uses complex variable formulations involving conformal mappings and analytical continuity. In order to accurately compare calculated fringes with experimental ones, both actual and reconstructed photoelastic fringe patterns are two times multiplied and sharpened by digital image processing. Reconstructed fringes by hybrid method are quite comparable to actual fringes. The experimental results indicate that Mode I stress intensity factor analyzed by the hybrid method are accurate within a few percent compared with ones obtained by empirical equation and finite element analysis.

집중질량 모형화에 의한 점탄성재료의 복소 탄성계수 산출을 위한 시편 크기 의 절정 (Determination of Specimen Geomery for Estimation of the Complex Modulus of Viscoelas the Materials by the Lumped Mass Model)

  • 강기호;심송;김광준
    • 소음진동
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    • 제1권2호
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    • pp.121-128
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    • 1991
  • In order to use viscoelastic materials efficiently for noise and vibration control, or th qualify newly developed materials, knowledge of the Young' s modulus and loss factor is essemtial. These material properties, the so-called complex Young' s modulus, are frequently treated as dynamic charicteristics because of their dependence upon the frequency. Many techniques have been developed and verified for measuring complex Young' s modulus of viscoelastic materials. Among them, the impedance method is preferable in order to obtain the frequency information in detail. In this method, a cylindrical or prismatic specimen is excited into longitudinal harmonic vibration at one end, the other being fixed, and the resulting force is measured at the driving or fixed end. The amplitude ratio of the two signals and phase angle between them are then used to compute the material properties using various mathematical models. In this paper, the impedance method is investigated theoretically and experimentally. A way to determine the specimen geometry which is most appropriate for the identification of complex Young' s modulus using the lumped mass model is presented and discussed. Then experimental results supporting the theoretical predictions are presented.

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전기유변유체의 점탄성 특성에 관한연구 (Viscoelastic properties of electrorheological fluids)

  • 최윤대;김상국
    • 한국재료학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.220-227
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    • 1992
  • 전기유변유체(electrorheological fluid : ERF)는 크기가 $10^{-6}m$정도를 가진 분극성이 강한 입자 분말을 유전유체속에 혼합하여 만든 콜로이드용액으로서 외부전기 장에 의하여 액체상태로부터 겔(gel)상태로 상태변환을 한다. 상태변환과정은 가역과정이며 $10^{-3}$초 정도의 빠른 시간내에 이루어진다. 본 논문에서는 주기적응력이나 주기적 변형이 가해지는 강제진동실험을 통하여 ERF의 점탄성 특성을 조사하였다. 점탄성은 복소수로서 실수부인 동적전단탄성율(storage shear modulus, G')과 허수부인 동적손실율(loss modulus, G")의 합으로 표현된다. 동적전단탄성율은 강제진동의 진폭과 주파수의 함수로 외부전기장에 의하여 크게 변화되었으나 손실계수(loss factor, ${\eta}=G"/G'$)는 진동의 진폭, 진동수 및 외부전기 장에 거의 독립적이었다. 실험(1)은 강제진동의 진폭을 고정하고 진동수를 변화하는 방법(frequency sweep)과 실험(2)는 진동 진폭을 변화시키는 방법(amplitude sweep)으로 실행했다. 본 실험에서는 cornstarch입자를 corn oil에 혼합한 것과 zeolite입자를 silicone oil에 흔합한 콜로이드 용액이 ERF로서 사용되었으며 인가된 전기장은 약$(1~3){\times}10^6V/m$의 직류전기장이 가하여졌다.기장이 가하여졌다.

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국내 스트레이트 아스팔트의 거동 특성 연구 (A Study on Rheological Behavior of Korean Straight Asphalts)

  • 김남호;황성도;박용철
    • 한국도로학회논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.121-133
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    • 1999
  • 본 논문은 국내 정유사에서 생산되는 도로 포장용 아스팔트에 대하여 노화에 따른 거동 특성을 파악하였다. 이를 위해 국내의 5개 정유회사에 생산되는 두가지 등급의 아스팔트 제품(침입도 85-100, 침입도 60-70)을 포함한 총 9종에 대하여 노화 단계별(노화 이전, 단기노화, 장기노화)로 국내 스트레이트 아스팔트의 침입도$(25^{\circ}C)$, 점도$(50^{\circ}C\;135^{\circ}C)$, 연화점, 및 DSR 시험$(-20^{\circ}C\sim30^{\circ}C)$을 수행하여, 아스팔트의 물성 변화 특성을 고찰하였다. 연구 결과, 국내 스트레이트 아스팔트의 거동은 고온($60^{\circ}C$근방) 및 상온$(10-30^{\circ}C)$범위에서 정유사 제품에 따라 상당한 차이를 나타내었으며, 저온의 경우에는 정유사 제품이나 등급에 관계없이 거의 유사한 거동을 나타내었다. 따라서 어느 정유사의 아스팔트를 사용하는가에 따라, 저온에서의 온도 균열에 대한 저항성은 다소 비슷한 수준일 것으로 판단되지만, 소성변형 및 피로 균열에 대한 저항성이 상이하게 나타날 것으로 판단된다.

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열연화주입형 gutta percha와 resilon의 유변학적 특성 (Rheological characterization of thermoplasticized injectable gutta percha and resilon)

  • 장주혜;백승호;이인복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제36권5호
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    • pp.377-384
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    • 2011
  • 연구목적: 본 연구의 목적은 열연화주입형 gutta percha와 resilon의 온도 변화에 따른 점탄성 변화를 관찰하고 조작성을 비교하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: Obtura-II 시스템을 이용하여 세 종류의 gutta percha와 resilon을 $140^{\circ}C$$200^{\circ}C$로 가열한 후 사출 온도를 측정하였다. 점도계를 이용하여 온도 변화에 따른 재료들의 점탄성 특성(전단탄성계수, G'; 전단점성계수, G"; 손실 탄젠트, tan${\delta}$; 복소점도, ${\eta}^*$)을 관찰하였다. 점도계와 차동주사열측정기(DSC)로 재료들의 상전이 온도를 측정하였고 가압법으로 $60^{\circ}C$$40^{\circ}C$에서 재료들의 점조도를 비교하였다. 결과: 세 종의 gutta perchas는 온도에 따라 서로 다른 점탄성 특성을 나타냈다. $40-50^{\circ}C$에서 연화된 재료의 고체화 상변이가 일어났고, 점도계와 DSC로 측정된 상변이 시작 온도는 유사하였다. 상변이 시작 온도와 가압 시 점조도는 재료들마다 차이를 보였다(p < 0.05). Resilon은 gutta percha와 비슷한 유변학적 특성을 보였다. 결론: 열연화된 근관충전재는 냉각과정 동안 유변학적 특성의 변화를 나타냈고 재료들마다 서로 다른 점탄성 특성은 근관 내주입 시와 충전 시 서로 다른 조작성을 보임을 알 수 있다.